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【摘要】智能监控网关是调频广播远程管理系统中的关键设备。本文详细介绍了网关的设备参数采集、音频监听以及环境监控功能，并给出了在河北交通广播调频同步广播远程管理系统中的具体应用方案。
【关键词】调频广播;远程管理系统;监控网关;音频监听
中图分类号：TN94 文献标识码：A DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2021.06..017
在调频同步广播网络中，其偏重于移动收听的组网特性，使之城市之外的覆盖多依赖高速公路沿线的无人值守台站。如何保障这些大批无人值守台站的安全播出，及时获取设备的工作状态，在日常的运行和维护工作中尤为重要。
1. 调频广播远程管理系统的必要性和需求
经过两期大规模的建设，河北交通广播调频同步广播网完成了以京港澳、京昆、京哈、大广、京藏、黄石高速公路沿线的无缝覆盖，覆盖里程已达1800公里。其中，无人值守的发射台站占比达70%以上。无人值守台站一般都远离都市、人迹罕至，有的甚至需要步行爬山数十分钟方可到达，加之广播安全播出要求高、维护人员少，其运维难度可想而知。因而，建立这些台站的远程监控及管理系统，实时监测机房各项环境参数、设备运行状态、以及节目发射效果，第一时间掌握台站工作状况就成为建设中的重点工作之一。
根据实际情况，需求重点归纳为以下几个方面：
一是防盗告警。由于无人值守台站通常处于山野中，室外设备是否被盗、机房是否存在非正常进入等是最基础的安全问题。当发生恶劣盗抢事件时，现场能够实现蜂鸣报警，语音警告提示震慑和告警回传。
二是机房环境的监测。机房供电、温湿度、烟雾烟尘等这些环境条件要能随时监测，出现异常及时提示告警
三是设备参数运行实时管理。可以实时监测设备运行参数，在需要时进行配置调整控制。
四是节目发射效果。可以实时监听节目源传输音频，以及实时监听调频信号解调后音频。
五是确保远程管理的安全性和维护信息送达的迅捷性。包括数据传输、认证和控制的安全可靠性，要能支持手机、平板、PC电脑多种访问终端。
2. 无人值守站点系统结构
根据上述需求分析，调频广播远程管理系统中无人值守台站的系统结构可以概况为图一所示。从图1中可以直观地看出，智能监控网关是实现远程管理数据采集、分析和整合的关键设备。
3. 智能监控网关
3.1 智能监控网关的基本功能
经过对类似产品的比较和考察，我们选用了广讯OH32智能监控网关作为发射和同步设备以及环境参数的采集核心设备。这是一款针对广播传输发射系统开发的、具有物联网边缘式数据处理的监控网关产品，具有多种兼容性的监控监测接口，可以实现数据采集、监控连接，且具备嵌入式主机，支持对云平台的连接，支持边缘数据处理。通过一台智能监控网关即可实现发射台站设备监控、机房环境监控、音频监测和调频无线信号的监测。智能监控网关可工作于-20℃至60℃的环境，尤其适于野外环境变化较大的情况，而且厂家在设备中提供嵌入式WEB页面，可自适应PC、PAD、手机等多类型终端访问，支持远程维护、软件更新、监控协议更新。
具体功能如下：
支持4路RS232、2路RS485通用设备监控;
支持网络协议设备监控，如TCP、UDP、SNMP协议的设备;
支持通用设备参数的实时报警监控功能：
前置设备监控协议，可快速获取被监控设备异常状态;
支持报警规则配置，进行实时报警消息推送;
FM信号监测：
单频点监测、多频点轮询模式;
监测FM射频信号场强、信噪比、多径等参数;
支持报警规则配置，进行实时报警消息推送;
两通道音频采集回传：
通道1：FM解调音频回传，并提供本地耳机监听输出;
通道2：外部音频输入，外部音频异常后主动发出报警;
支持音频电平报警配置，进行实时报警消息推送;
内置流媒体服务器，支持RTMP、HTTP、HLS、RTSP、RTP、UDP等多种标准音频流媒体格式，可通过本地网络、互联网直接进行播放;
电源监测管理：
对市电电源进行电压采集;
支持外接直流UPS电源;
断电检测，实时报警消息推送;
提供两路12V直流输出（可控制通断）;
机房动环监测：
支持485型环境传感器接入，温湿度、水浸、烟雾、人体红外等，实时掌握机房环境安全;
支持485型多回路电力监控单元接入，对机房多个回路进行配电采集，供机房断电检测，支持远程控制配电通断;
支持4路ModBus标准协议485接口，最多128参数节点监控;
提供嵌入式WEB页面，可自适应PC、PAD、手机等多类型终端访问;
提供OLED与按键的交互方式，8路LED告警灯指示;
支持远程维护、软件更新、监控协议更新;
3.2 系统应用
智能监控网关的应用如图3所示。
3.2.1 设备监测
监控网关支持4路RS232、2路RS485通用设备监控，可实现通用设备参数的实时报警监控功能;支持如TCP、UDP、SNMP协议的设备;通过前置设备监控协议，可快速获取被监控设备异常状态，还可进行报警规则配置和实时报警消息推送。
3.2.2 机房环境监测
如图4所示
使用环境传感器接入监控网关实现机房动态环境监测，包括温湿度、水浸、煙雾、门禁、人体红外等，可实时掌握机房环境安全。
3.2.3 机房电力监测
如图五所示
3.2.4 音频监听及开路接收监听
将解调后音频或外部输入音频实时压缩、本地存储和实时网络传输;内置流媒体服务器，支持多种网络流媒体协议，可提供局域网和互联网的流媒体服务。重要的是它内置嵌入式WEB配合音频比对软件，将基准音频、传输节点音频、调频接收音频等监测音频信号，经编码流媒体处理后，完成对任意两个音频流的实时比对，并可在终端提供音频监听、彩条展示和报警的方式，使维护人员及时发现停播、错播及劣播等安播问题。
4. 远程监控系统的应用终端
通过配置智能监控网关和开发监控远程管理软件，调频广播远程管理系统实时采集和记录设备状态数据，进行自动化综合控制;针对所有监控参数进行多级别的、多条件判断的报警规则配置，实现了支持手机、PC、PAD访问的台站设备、音频、射频的实时监测、报警和控制。如图6所示
点击地图上的某个台站，就可以看到台站的基本情况，也可以细化到每个设备查看当前的运行参数：如图7.图8.图9.图10所示
5. 结束语
无人值守台站的安全播出，在我台交通同步广播网建设中使我们面临了巨大的挑战和考验。为了做好这些台站的运维保障工作，提高整体开机率，确保高速公路沿线正常覆盖，我们在远程管理系统上作了很多探索和尝试，也总结了不少的经验;通过五年的实践，不断对系统进行改进和优化，对保障无人值守台站的安全播出起到了明显的效果。同时这些经验和做法，对建设广电智慧台站也具有重要的参考价值和推广意义。
【关键词】调频广播;远程管理系统;监控网关;音频监听
中图分类号：TN94 文献标识码：A DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2021.06..017
在调频同步广播网络中，其偏重于移动收听的组网特性，使之城市之外的覆盖多依赖高速公路沿线的无人值守台站。如何保障这些大批无人值守台站的安全播出，及时获取设备的工作状态，在日常的运行和维护工作中尤为重要。
1. 调频广播远程管理系统的必要性和需求
经过两期大规模的建设，河北交通广播调频同步广播网完成了以京港澳、京昆、京哈、大广、京藏、黄石高速公路沿线的无缝覆盖，覆盖里程已达1800公里。其中，无人值守的发射台站占比达70%以上。无人值守台站一般都远离都市、人迹罕至，有的甚至需要步行爬山数十分钟方可到达，加之广播安全播出要求高、维护人员少，其运维难度可想而知。因而，建立这些台站的远程监控及管理系统，实时监测机房各项环境参数、设备运行状态、以及节目发射效果，第一时间掌握台站工作状况就成为建设中的重点工作之一。
根据实际情况，需求重点归纳为以下几个方面：
一是防盗告警。由于无人值守台站通常处于山野中，室外设备是否被盗、机房是否存在非正常进入等是最基础的安全问题。当发生恶劣盗抢事件时，现场能够实现蜂鸣报警，语音警告提示震慑和告警回传。
二是机房环境的监测。机房供电、温湿度、烟雾烟尘等这些环境条件要能随时监测，出现异常及时提示告警
三是设备参数运行实时管理。可以实时监测设备运行参数，在需要时进行配置调整控制。
四是节目发射效果。可以实时监听节目源传输音频，以及实时监听调频信号解调后音频。
五是确保远程管理的安全性和维护信息送达的迅捷性。包括数据传输、认证和控制的安全可靠性，要能支持手机、平板、PC电脑多种访问终端。
2. 无人值守站点系统结构
根据上述需求分析，调频广播远程管理系统中无人值守台站的系统结构可以概况为图一所示。从图1中可以直观地看出，智能监控网关是实现远程管理数据采集、分析和整合的关键设备。
3. 智能监控网关
3.1 智能监控网关的基本功能
经过对类似产品的比较和考察，我们选用了广讯OH32智能监控网关作为发射和同步设备以及环境参数的采集核心设备。这是一款针对广播传输发射系统开发的、具有物联网边缘式数据处理的监控网关产品，具有多种兼容性的监控监测接口，可以实现数据采集、监控连接，且具备嵌入式主机，支持对云平台的连接，支持边缘数据处理。通过一台智能监控网关即可实现发射台站设备监控、机房环境监控、音频监测和调频无线信号的监测。智能监控网关可工作于-20℃至60℃的环境，尤其适于野外环境变化较大的情况，而且厂家在设备中提供嵌入式WEB页面，可自适应PC、PAD、手机等多类型终端访问，支持远程维护、软件更新、监控协议更新。
具体功能如下：
支持4路RS232、2路RS485通用设备监控;
支持网络协议设备监控，如TCP、UDP、SNMP协议的设备;
支持通用设备参数的实时报警监控功能：
前置设备监控协议，可快速获取被监控设备异常状态;
支持报警规则配置，进行实时报警消息推送;
FM信号监测：
单频点监测、多频点轮询模式;
监测FM射频信号场强、信噪比、多径等参数;
支持报警规则配置，进行实时报警消息推送;
两通道音频采集回传：
通道1：FM解调音频回传，并提供本地耳机监听输出;
通道2：外部音频输入，外部音频异常后主动发出报警;
支持音频电平报警配置，进行实时报警消息推送;
内置流媒体服务器，支持RTMP、HTTP、HLS、RTSP、RTP、UDP等多种标准音频流媒体格式，可通过本地网络、互联网直接进行播放;
电源监测管理：
对市电电源进行电压采集;
支持外接直流UPS电源;
断电检测，实时报警消息推送;
提供两路12V直流输出（可控制通断）;
机房动环监测：
支持485型环境传感器接入，温湿度、水浸、烟雾、人体红外等，实时掌握机房环境安全;
支持485型多回路电力监控单元接入，对机房多个回路进行配电采集，供机房断电检测，支持远程控制配电通断;
支持4路ModBus标准协议485接口，最多128参数节点监控;
提供嵌入式WEB页面，可自适应PC、PAD、手机等多类型终端访问;
提供OLED与按键的交互方式，8路LED告警灯指示;
支持远程维护、软件更新、监控协议更新;
3.2 系统应用
智能监控网关的应用如图3所示。
3.2.1 设备监测
监控网关支持4路RS232、2路RS485通用设备监控，可实现通用设备参数的实时报警监控功能;支持如TCP、UDP、SNMP协议的设备;通过前置设备监控协议，可快速获取被监控设备异常状态，还可进行报警规则配置和实时报警消息推送。
3.2.2 机房环境监测
如图4所示
使用环境传感器接入监控网关实现机房动态环境监测，包括温湿度、水浸、煙雾、门禁、人体红外等，可实时掌握机房环境安全。
3.2.3 机房电力监测
如图五所示
3.2.4 音频监听及开路接收监听
将解调后音频或外部输入音频实时压缩、本地存储和实时网络传输;内置流媒体服务器，支持多种网络流媒体协议，可提供局域网和互联网的流媒体服务。重要的是它内置嵌入式WEB配合音频比对软件，将基准音频、传输节点音频、调频接收音频等监测音频信号，经编码流媒体处理后，完成对任意两个音频流的实时比对，并可在终端提供音频监听、彩条展示和报警的方式，使维护人员及时发现停播、错播及劣播等安播问题。
4. 远程监控系统的应用终端
通过配置智能监控网关和开发监控远程管理软件，调频广播远程管理系统实时采集和记录设备状态数据，进行自动化综合控制;针对所有监控参数进行多级别的、多条件判断的报警规则配置，实现了支持手机、PC、PAD访问的台站设备、音频、射频的实时监测、报警和控制。如图6所示
点击地图上的某个台站，就可以看到台站的基本情况，也可以细化到每个设备查看当前的运行参数：如图7.图8.图9.图10所示
5. 结束语
无人值守台站的安全播出，在我台交通同步广播网建设中使我们面临了巨大的挑战和考验。为了做好这些台站的运维保障工作，提高整体开机率，确保高速公路沿线正常覆盖，我们在远程管理系统上作了很多探索和尝试，也总结了不少的经验;通过五年的实践，不断对系统进行改进和优化，对保障无人值守台站的安全播出起到了明显的效果。同时这些经验和做法，对建设广电智慧台站也具有重要的参考价值和推广意义。